Тема № 6
Методика визначення та гієнічна оцінка
температурно-вологістного режиму приміщень
74
4. Завдання (задачі) для самопідготовки
4.1. Середня температура повітря в лікарняній палаті 18,5оС, на висоті 1,5 м - 22оС, на висоті 0,2 м - 16оС, біля внутрішньої стіни - 21оС, біля зовнішньої - 15оС. Добові коливання температури, за показниками термографа, знаходяться в інтервалі 23оС – 18оС. Дайте гігієнічну оцінку температурному режиму палати.
4.2. В яких межах відносна вологість повітря в житлових приміщеннях вважається нормальною? Варіанти відповідей:
1.20-40%;
2.20-50%;
3.30-60%;
4.35-70%;
5.40-80%;
4.3. Показання сухого термометра психрометра Ассмана 22оС, вологого - 14оС. Атмосферний тиск - 745 мм рт. ст. Розрахуйте абсолютну, максимальну, відносну вологість повітря, дефіцит насичення, фізіологічний дефіцит насичення, знайдіть точку роси.
Вивчення температурного режиму повітря приміщення
Для повної характеристики температурного режиму приміщень заміри температури проводяться в 6 та більше точках.
Термометри (ртутні, спиртові, електричні, чи сухі термометри психрометрів) розміщують на штативах по діагональному перерізу лабораторії в 3 точках на висоті 0,2 м від підлоги і в 3 точках на висоті 1,5 м від підлоги (відповідно, точки t2, t4, t6 та t1, t3, t5) та на відстані 20 см від стіни за схемою:
. t1
t2
. t3 . t1 . t3 . t5
t4
t5
. t6 . t2 . t4 . t6
а) план приміщення; б) вертикальний розріз приміщення.
Показання термометрів знімають після експозиції 10 хв. в точці вимірювання.
Розрахунок параметрів температурного режиму повітря приміщень:
76
а) середня температура приміщення:
а) tсер.= ,
б) перепад температури повітря по вертикалі:
Dtверт. = - ,
в) перепад температури повітря по горизонталі:
Dtгор.= -
Схеми і всі розрахунки заносять в протокол, складають гігієнічний висновок. При цьому керуються тим, що оптимальна температура повітря в житлових і учбових приміщеннях, палатах для госпіталізації соматичних хворих повинна бути в інтервалі +18 – +21оС, перепад температури по вертикалі повинен бути не більше 1,5-2,0оС, а по горизонталі – не більш 2,0-3,0оС. Добові коливання температури визначають за термограмою, яку готує лабораторія за допомогою термографа, і нормуються в межах 6оС.
Критеріями гігієнічної оцінки житлових і громадських приміщень є допустимі та оптимальні норми температури, представлені в таблиці 1.
Таблиця 1
Норми температури для житлових, громадських
і адміністративно-побутових приміщень
|
Період року
|
Температура |
|
|
Оптимальна |
Допустима |
|
|
Теплий |
20-22оС 23-25оС |
Не більше, ніж на 3оС вище розрахункової температури зовнішнього повітря* |
|
Холодний і перехідний |
20-22оС |
18 – 22оС** |
Примітка:
* Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з постійним перебуванням людей допустима температура не більше 28оС, а для районів з розрахунковою температурою зовнішнього повітря 25оС і вище – не більше 33оС.
** Для громадських і адміністративно-побутових приміщень з перебуванням людей в вуличному одязі допустима температура 14оС.
Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин і безперервно.
Норми температури повітря робочої зони виробничих приміщень регламентуються Держстандартом 12.1.005-88 “Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони” у залежності від пори року (холодна, тепла) та категорії робіт (легка, середньої важкості, важка).
77
Так, оптимальні норми температури в холодний період встановлені в межах 21-24оС при виконанні легкої роботи та 16-19оС при виконанні важкої роботи. В теплий період, ці інтервали відповідно 22-25оС і 18-22оС. Допустима максимальна температура в теплий період не більше 30оС, мінімальна в холодний період – 13оС.
Додаток 2
Визначення радіаційної температури і температури стін
Для визначення радіаційної температури в приміщеннях використовують кульові термометри, а температури стін – пристінні термометри (мал. 6.1. а, б)
Кульовий термометр складається з термометра, розміщеного в порожнистій кулі з діаметром 10-15 см, покритій шаром пористого пінополіуретану, матеріалу, який має схожі з шкірою людини коефіцієнти адсорбції інфрачервоної радіації.
Визначення радіаційної температури також проводиться на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги:
Прилад має значну інерцію (до 15 хв.), тому показання термометра знімають не раніше цього строку.
При комфортних умовах мікроклімату різниця в показаннях кульового термометра на рівнях 0,2; 1,5 м не перевищує 3оС.
Мал. 6.1. Термометри для вимірювання радіаційної температури
а – Кульовий чорний термометр в розрізі
(1 – куля діаметром 15 см, покрита матовою чорною фарбою;
2 – термометр з резервуаром в центрі кулі)
б – Пристінний термометр з плоским спірально вигнутим резервуаром
(1 – термометр; 2 – базова обкладинка (поролон); 3 – клейка стрічка)
Для різних приміщень рекомендуються приведені нижче величини радіаційної температури (табл.2).
78
Таблиця 2
Нормативні величини радіаційних температур для різних приміщень
|
Вид приміщення |
Радіаційна температура, оС |
|
Житлові приміщення |
20 |
|
Учбові лабораторії, класи |
18 |
|
Аудиторії, зали |
16-17 |
|
Фізкультурні зали |
12 |
|
Ванні кімнати, басейни |
21-22 |
|
Лікарняні палати |
20-22 |
|
Лікарські кабінети |
22-24 |
|
Операційні |
25-30 |
Для визначення температури стін приміщення використовують спеціальні пристінні термометри з плоским, спірально вигнутим резервуаром, який прикріплюють до стіни спеціальною замазкою (віск з добавкою каніфолі) або алебастром. Температуру стін також визначають на рівнях 0,2 і 1,5 м від підлоги. В деяких випадках виникає необхідність визначення температури найбільш охолоджених ділянок стін.
Високі рівні інфрачервоного випромінювання в гарячих цехах підприємств вимірюють за допомогою актинометрів і виражають в мкал/см2.хв.
Додаток 3
Визначення вологості повітря за допомогою психрометрів
Визначення абсолютної та відносної вологості повітря станційним психрометром Августа (мал. 6.2-а).
Мал. 6.2. Прилади для визначення вологості повітря
(а - психрометр Августа; б – психрометр Ассмана; в – гігрометр)
79
Резервуар психрометра заповнюють водою. Тканину, якою обернено резервуар одного з термометрів приладу опускають у воду з тим, щоб сам резервуар був на відстані ~ 3 см над поверхнею води, після чого психрометр підвішують на штативі в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого і вологого термометрів.
Абсолютну вологість вираховують за формулою Реньо:
А = f – a ∙ (t - t1) B,
де А – абсолютна вологість повітря при даній температурі в мм рт.ст.;
f – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл. 3);
а – психрометричний коефіцієнт, який дорівнює 0,0011 для закритих приміщень;
t – температура сухого термометра;
t1 – температура вологого термометра;
В – барометричний тиск у момент визначення вологості (знаходять за показаннями барометра), мм рт.ст.
Відносну вологість розраховують за формулою:
P = ,
де Р – відшукувана відносна вологість, %;
А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;
F – максимальний тиск водяної пари при температурі сухого термометра, в мм рт.ст. (знаходять у таблиці насичених водяних парів, табл.3).
Таблиця 3
Максимальний тиск водяної пари повітря приміщень
|
Температура повітря, оС |
Тиск водяної пари, мм рт. ст. |
Температура повітря, оС |
Тиск водяної пари, мм рт. ст. |
|
-20 |
0,94 |
17 |
14,590 |
|
-15 |
1,44 |
18 |
15,477 |
|
-10 |
2,15 |
19 |
16,477 |
|
-5 |
3,16 |
20 |
17,735 |
|
-3 |
3,67 |
21 |
18,630 |
|
-1 |
4,256 |
22 |
19,827 |
|
0 |
4,579 |
23 |
21,068 |
|
1 |
4,926 |
24 |
22,377 |
|
2 |
5,294 |
25 |
23,756 |
|
4 |
6,101 |
26 |
25,209 |
|
6 |
7,103 |
27 |
26,739 |
|
8 |
8,045 |
30 |
31,843 |
|
10 |
9,209 |
32 |
35,663 |
|
11 |
9,844 |
35 |
42,175 |
|
|
|
|
80 |
|
12 |
10,518 |
37 |
47,067 |
|
13 |
11,231 |
40 |
53,324 |
|
14 |
11,987 |
45 |
71,83 |
|
15 |
12,788 |
55 |
118,04 |
|
16 |
13,634 |
100 |
760,0 |
Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для психрометрів Августа (при швидкості руху повітря 0,2 м/с). Її значення знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів, табл. 4
Принцип роботи психрометра оснований на тому, що інтенсивність випаровування вологи з поверхні зволоженого резервуару психрометра пропорційна сухості повітря: чим воно сухіше, тим нижчі показники зволоженого термометра порівняно з сухим у зв’язку з тим, що тепло зволоженого психрометра втрачається на сховане тепло паротворення.
Визначення вологості повітря за допомогою аспіраційного психрометра Ассмана
Істотним недоліком психрометра Августа є його залежність від швидкості руху повітря, яка впливає на інтенсивність випаровування, а значить і на охолодження вологого термометра приладу.
У психрометра Ассмана (мал. 6.2-б) цей недолік ліквідовано за рахунок вентилятора, який створює біля резервуарів термометрів постійну швидкість руху повітря 4 м/сек, а тому його показники не залежать від цієї швидкості в приміщенні чи за її межами. Крім цього, резервуари термометрів цього психрометра захищені від радіаційного тепла за рахунок віддзеркалюючих циліндрів навколо резервуарів психрометра.
За допомогою піпетки змочують батист вологого термометра аспіраційного психрометра Ассмана, заводять пружину аспіраційного пристрою або вмикають в розетку електропровід психрометра з електровентилятором, після чого психрометр підвішують на штатив в точці визначення. Через 8-10 хвилин знімають показники сухого та вологого термометрів.
Абсолютну вологість повітря розраховують за формулою Шпрунга:
A = t – 0,5 ∙ (t - t1) ,
де А – абсолютна вологість повітря, мм рт.ст ;
t – максимальний тиск водяної пари при температурі вологого термометра (знаходять в таблиці насичених водяних парів, табл. 3);
0,5 – постійний психрометричний коефіцієнт;
t – температура сухого термометра;
t1 – температура вологого термометра;
В – барометричний тиск в момент визначення, мм рт.ст.
Відносну вологість визначають за формулою:
Р = А × ,
де: Р – відшукувана відносна вологість, %;
А – абсолютна вологість, мм рт.ст.;
F – максимальна вологість при температурі сухого термометра, мм рт.ст. (табл. 3).
Відносну вологість визначають і за психрометричними таблицями для аспіраційних психрометрів. Значення відносної вологості знаходять в точці перетину показників сухого і вологого термометрів, табл. 5.
Для визначення відносної вологості повітря використовують також волосяні, або мембранні гігрометри, які показують безпосередньо цю вологість. Принцип роботи гігрометрів оснований на подовженні знежиреної волосини чи послабленні мембрани при їх зволоженні та навпаки – при висиханні (мал. 6.2-в).
83
Норми відносної вологості в зоні житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщень (Витяг з БНіП 2.04.05-86)
|
Період року |
Відносна вологість, % |
|
|
Оптимальна |
Допустима |
|
|
Теплий |
30-60 |
65* |
|
Холодний і перехідний |
30-45 |
65 |
Примітка:* В районах з розрахунковою відносною вологістю зовнішнього повітря більше 75% допустима вологість – 75%.
Норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин безперервно.
Дефіцит насичення (різниця між максимальною та абсолютною вологістю повітря) визначають по таблиці насичених водяних парів: від значення максимальної вологості повітря при показаннях сухого термометра психрометра віднімають абсолютну вологість повітря, розраховану за формулами Реньо чи Шпрунга.
Фізіологічний дефіцит насичення (різницю між максимальною вологістю повітря при температурі тіла – 36,5оС і абсолютною вологістю повітря) визначають по тій же таблиці насичених водяних парів (табл. 3).
Точку роси (температуру, при якій абсолютна вологість повітря стає максимальною) знаходять по тій же таблиці насичених водяних парів (табл. 3) у зворотному напрямку: за значеннями абсолютної вологості знаходять температуру, при якій ця вологість буде максимальною.
Взаємозалежність різних показників вологості повітря див. на схемі мал. 6.3).
Мал. 6.3. Взаємозалежність різних показників вологості повітря
85
Зі схеми видно, що максимальна вологість з підняттям температури повітря зростає в геометричній прогресії, а абсолютна – в арифметичній. А тому відносна вологість з підняттям температури знижується. Таким чином, в холодні пори року кількість вологи у повітрі (абсолютна вологість) істотно нижча, ніж влітку, але вона близька до насиченості (максимальної вологості), і тому відносна вологість в холодні пори року, як правило, висока, а влітку – низька.
Добові коливання температури, вологості повітря та атмосферного тиску визначають за допомогою, відповідно, термографа, гігрографа, барографа (мал. 6.4).
Мал. 6.4. Самозаписуючі метеорологічні прилади.
(а – термограф; б – гігрограф; в - барограф.)
Прилад комбінованої дії – електротермоанемометр зображено на малюнку 6.5.
86
Мал. 6.5. Електротермоанемометр
( 1 – гальванометр; 2 – перемикач живлення; 3 – клеми для підключення до мережі; 4 – вилка датчика; 5 – перемикач для визначення температури або швидкості руху повітря; 6 – перемикач “вимірювання – контроль”; 7 – ручка регулювання напруги; 8 – датчик (мікро-термоопір); 9 – захисний футляр датчика.)
Атмосферний тиск визначається за допомогою барометра-анероїда, шкала якого градуйована в мм рт.ст. (мал. 6.6), або в кілопаскалях.
Мал. 6.6. Барометр-анероїд
87
